Phosphate
Der Begriff Phosphat kann sich auf eine Vielzahl von Anionen, Salzen, Estern oder funktionellen Gruppen beziehen, die sich von Phosphorsäure (H3PO4) ableiten und entweder durch die Entfernung oder durch Substitution eines oder mehrerer der drei sauren Protonen der Phosphorsäure gebildet werden können. Die meisten Phosphate sind bei Standardtemperatur und -druck in Wasser löslich. Die Phosphate von Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium und Ammonium sind alle wasserlöslich, während andere entweder nicht oder nur schwer löslich sind. Wasserstoff- und Dihydrogenphosphate weisen im Allgemeinen eine höhere Löslichkeit auf als ihre entsprechenden Phosphate.
Phosphate spielen in biologischen Systemen eine wichtige Rolle als wesentliche Bestandteile von Zähnen und Knochen. Über ihre strukturelle Bedeutung hinaus erfüllen Phosphate vielfältige Aufgaben in biologischen Systemen. Sie fungieren als entscheidende Bausteine für DNA, RNA und zelluläre Strukturen wie Phospholipide und gewährleisten die strukturelle Integrität insgesamt. Darüber hinaus fungieren Phosphate als Puffer, tragen zu stabilen pH-Werten in Zellkulturmedien bei und schaffen optimale Bedingungen für das Wachstum und die Lebensfähigkeit von Zellen.
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Phosphate als Bausteine
Phosphate als Puffer
Kalziumphosphat-Mikroträger in der Knochengewebezüchtung
Phosphate als Bausteine
Organische Bausteine bestehen aus funktionalisierten organischen Molekülen, die als Grundbausteine für die organische Synthese dienen. Phosphate spielen eine zentrale Rolle als Bausteine in der DNA und der RNA, die als Träger der Erbinformation in allen lebenden Organismen fungieren. Sie können als Abgangsgruppen in Substitutionsreaktionen dienen, und ihre vielfältige Reaktivität macht sie zu wertvollen Zwischenprodukten bei der Konstruktion komplexer organischer Moleküle.
Phosphate als Puffer
Phosphatpuffer ist ein flüssiges Medium für den qualitativen Nachweis von Mikroorganismen in pharmazeutischen und Lebensmittelproben. Er dient als Probenverdünnungsmittel und als Medium für die Durchführung von seriellen Verdünnungen. Er verhindert pH-bedingte Schwankungen bei der Durchführung von mikrobiellen Experimenten.
Kaliumphosphate
Kaliumphosphatpuffer werden häufig in der Gleichgewichtsdialyse, Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) und affinitätsbasierten Kapillarelektrophorese eingesetzt.
Monobasisches Kaliumphosphat ist ein wasserlösliches anorganisches Salz, das in verschiedenen Anwendungen weit verbreitet ist und einen wesentlichen Beitrag zur Formulierung von Phosphatpuffer und phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) leistet. Es hat sich auch bei der Herstellung von wässrigen Zweiphasensystemen (ATPS) aus PEG1000 (Polyethylenglykol)/Kaliumphosphat bewährt.
Dibasisches Kaliumphosphat ist ein nützlicher biologischer Puffer mit einem pH-Wert im Bereich von 8,5 bis 9,6. Es wurde bei der Herstellung von MMG-Medium (Maltose, Methylgrün), phosphatgepufferter Kochsalzlösung und hypotoner Lösung verwendet.
Natriumphosphate
Natriumphosphate werden als Verdickungsmittel, Treibmittel und Emulgatoren in Schmelzkäse verwendet. Sie werden auch in der Medizin zur Behandlung von Verstopfung und zur Vorbereitung des Darms vor Operationen verwendet. Sie sind wirksame Rostschutzmittel und werden in Waschmitteln zur Wasserenthärtung eingesetzt. Natriumphosphat ist ein weit verbreiteter Puffer in der Molekularbiologie, Biochemie und bei chromatographischen Untersuchungen.
Monobasisches Natriumphosphat kann auch als Katalysator bei der Synthese nichtionischer Tenside für Klebstoff- und Reinigungsmittelanwendungen verwendet werden. Darüber hinaus wird es als mobile Phase in der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) für verschiedene Analysen verwendet, darunter die Bestimmung von Adenosin in menschlicher Synovialflüssigkeit, die Analyse neuroendokriner Tumormarker durch den elektrochemischen Nachweis mittels HPLC und die Analyse von Benzalkoniumchlorid und seiner Homologe mittels HPLC/HPCE.
Kalziumphosphat-Mikroträger in der Knochengewebezüchtung
Mikroträger werden üblicherweise in der Gewebezüchtung verwendet, um Zellen mit einer großen Oberfläche zu versehen, was die Kultur von verankerungsabhängigen Zellen mit hoher Ausbeute erleichtert. Kalziumphosphate, die aus Kalziumkationen und Phosphatanionen bestehen, machen etwa 60 % der anorganischen Zusammensetzung natürlicher menschlicher Knochen aus. Diese Mineralien haben einen erheblichen Einfluss auf die Bioaktivität der Osteoblasten, indem sie Prozesse wie Adhäsion, Proliferation und Knochenneubildung beeinflussen.
Kalziumphosphate spielen auch eine wichtige Rolle bei der Zelladhäsion und der Gewebebildung, indem sie die Adsorption von Proteinen der extrazellulären Matrix an der Oberfläche beeinflussen. Die Eigenschaften von Kalziumphosphaten wirken sich auf die Mineralisierung des neu gebildeten Knochens aus und beeinflussen somit die Knochenregeneration.
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